Инсектопедия

Майкл тоже увлекся этой идеей. А может, сказал он, нам провести со сверчками весь сезон? И мы сошлись на том, что ради этого, безусловно, стоит возвращаться в Китай.

H Heads and How to Use Them Головы и инструкции по их применению

1

Я соскучился по сверчкам. Соскучился по их друзьям. Раскрыл свежий номер The New York Times — и это чувство усилилось.

Мухи: мухи-дрозофилы, Drosophila melanogaster, подопытное животное par excellance, сыгравшее в истории современной науки, пожалуй, еще более важную роль, чем крысы и мыши. Эти завораживающие кадры сняты в 2006 году в нейробиологической лаборатории в Южной Калифорнии. Мухи дерутся, а правительство США – выделяя деньги через Национальный фонд науки – делает ставки на победителей [126]. Арена окрашена в один из самых телегеничных цветов – в голубой.

Герман Э. Дирик и Ральф Дж. Гринспен, ведущие научные сотрудники Нейробиологического института в Сан-Диего, выводят агрессивных дрозофил. Ученые поясняют журналисту The New York Times Николасу Уэйду, что в дикой природе мухи воинственно отстаивают свою территорию, но в неволе становятся более смирными. Дирик и Гринспен наполняют миски кормом для мух и поощряют отдельных самцов оборонять эти миски. «Испытание ареной» – вот как это называют исследователи. Они ранжируют мух по «профилю агрессивности», основанному на четырех критериях: частота драк; то, насколько быстро муха вступает в конфликт; количество времени, потраченного данной парой самцов на бои между собой; ожесточенность боя («количество таких свирепых действий, как захваты или отбрасывание противника»).

Дирик, Гринспен и их коллеги отбирают самых воинственных бойцов и используют их как самцов-производителей для разведения мух.

Ученые сообщили: спустя двадцать одно поколение различия по «профилю агрессивности» стали более чем тридцатикратными по сравнению с контрольной группой стандартных лабораторных дрозофил. «Поскольку головной мозг, вероятно, сильно влияет на уровень агрессивности», исследователи обезглавливают мух двадцать первого поколения. И измельчают их головы в порошок. Ученые хотят выяснить, есть ли корреляция между генами, которые получили экспрессию в головном мозге бойцов, и возросшей агрессивностью их поведения. «Доктор Гринспен отметил: понимание того, как гены формируют схемы, управляющие поведением, важно в широком смысле: оно поможет понять первопричины поведения и мух, и людей», – пишет Уэйд.

2

Дрозофилы отлично подходят для экспериментов. Пожалуй, они даже слишком хорошо годятся на роль подопытных животных. Размножаются они быстро (за десять дней самка может завершить свой репродуктивный цикл и дать жизнь четырем сотням или даже тысяче отпрысков). Структура генов у них относительно простая (всего лишь от четырех до семи хромосом). И, как и все живые существа, они мутируют.

В 1910 году генетик из Колумбийского университета Томас Хант Морган случайно обнаружил, что Drosophila могут мутировать весьма заметно, причем количество мутаций необычайно велико. Почти сразу же эти мухи перестали быть просто слегка докучливыми созданиями, которые летом влетают вместе с ветром через открытые окна на Морнинсайд-Хайтс, рыскают по дому, а потом надолго остаются или улетают. Они сделались «сослуживцами» для ученых, как выразился их биограф Роберт Кохлер [127]. Лаборатория Моргана вскоре стала их лабораторией (знаменитой на весь мир «Мушиной комнатой»), а Морган и его коллеги превратились в их ученых (и нарекли себя «муховиками» и «дрозофилистами»).

В кратчайшие сроки дрозофилы стали неотъемлемым элементом лабораторий генетиков по всему миру. Собственно, пишет Кохлер, если бы не способность дрозофил служить «биологическим аналогом атомного реактора-размножителя» и производить колоссальное количество мутантов, мы, возможно, всё еще дожидались бы появления современной генетики [128].

В тот ранний период, когда Морган и его «муховики» включили дрозофил в свои эксперименты, ученые обнаружили, что не могут угнаться за необычайной способностью дрозофилы к мутированию. Они просто тонули в полчищах мух-мутантов. Волна новой информации потребовала нового метода, который годился бы для эффективной обработки больших объемов данных, и массовое картирование генов вскоре сделалось новой отличительной приметой генетических исследований. В свою очередь, ограничения, которые налагал новый метод, потребовали появления новых мух – «мух-констант», которых можно было бы уверенно сопоставлять с другими мухами. Понадобилось существо, которое не подвержено сильной естественной изменчивости нелабораторных популяций, существо, все наблюдаемые отклонения которого были бы бесспорным продуктом экспериментальных мутаций. «Эта маленькая мушка, – пишет Кохлер, – была перекроена и заново сконструирована как новый тип лабораторного прибора, живой аналог микроскопов, гальванометров или химических реактивов для анализа» [129].